主动均衡电池管理系统的制作方法

文档序号:18684853发布日期:2019-09-13 23:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.主动均衡电池管理系统的操作方法,包括上位机、CAN通讯模块,其特征在于:所述的上位机通过 CAN通讯模块,向电池管理系统发送控制指令;所述的电池管理系统通过CAN通讯模块,向上 位机传输数据,通过CAN通讯模块 与车载控制系统、充电机连接;所述的电池管理系统还通 过RS232接口与电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块连接,获取电池电压、电流、温 度的AD采样数据;采用数字化方式,实时监控电池状态,实时监控保持数据的准确性,使电 池单体容量、平台、内阻、自放电参数允许偏差值的范围放宽,包括电池组使用后期各种参 数有了变化还能最大限度发挥电池组的潜在容量,电池单体容量的偏差范围为3%-5%,平台 为100毫伏,内阻为1-2毫欧,自放电为28天1安时;采用的SOC计算方法,主动均衡电池管理 系统根据检测到的电池组中每个测点的充放电的具体容量,来计算得到每个单体电池的电 压,能精确到0.1mV;

所述的上位机设置有保 护电流值、电池均衡电流值、电池均衡时间、充放电电流、报警温度、充放电的保护电压、充 电时的过充预警电压、放电时的放电预警电压系统;通过GPS进行通讯,实时的把所有数据 传送到服务器中进行保存,采集电池的当前状态数据,在上位机上显示,并且根据电池的当 前状态,判断是否需要进行电池均衡,并把电池均衡结果动态在上位机上呈现出来;所述的 保护电流值,是指电池组充放电电流,达到在上位机设定的保护电流值时,即进行电池保 护,停止充放电;所述的充电的保护电压、过充预警电压,是指当主动均衡电池管理系统检 测到电池组的某一电池的当前电压达到过充预警电压时,进行预警提示;如果超过过充预 警电压,仍进行充电时,则当达到充电保护电压时,系统自动进行充电保护,停止该单一电 池的充电,进行电池均衡,将该电池电压下降,均匀的分配到电池组其他电池上,电池均衡 过后继续充电直到全部电池到达充电保护电压;所述的放电保护电压,以及放电预警电压; 是指当系统检测到电池组的某一电池的当前电压低至放电预警电压时,进行预警提示;如 果低于放电预警电压,仍进行放电时,是指当低至放电保护电压时,主动均衡电池管理系统 自动进行放电保护,停止该单一电池的放电,进行电池均衡,将该电池电压上升,均衡过后 继续放电直到全部电池充至放电保护电压;所述的报警温度,是指当主动均衡电池管理系 统检测到的电池组中某一电池的温度达到报警温度值时,会自动停止电池组的充放电工 作;所述的上位机能对 电池类型、电池常数、循环次数、实时电压进行显示;所述的循环次数,能使单体电池的循环 次数达到理论循环次数的80%,用户根据电池的当前使用状况及需要,在上位机上进行手动 操作,对电池组进行均衡;

所述的电池管理系统是 在电池组每组上连接一条电子自由通道,监测每组电池组上的所有单体的电压,监测到大 于平均电压15mV的所有单体时,控制单体会自动放出电量,并会留15mV的余量;监测到小于 平均电压15mV的单体,会控制单体吸收电量,并不多余充电,会留15mV的余量,而且电压差 越大吸收和放出的电流越大,能量转移电池均衡至电压差小于15mV自动休眠;当控制电池 组中某一组电池的电压与电池组的平均电压的差值达到100mV时,该组电池能够获得或输 出1A电池均衡电流;电压差值越大,电池均衡电流就越大,最大为3A,瞬间限流6A;所述的电 池均衡之后,电池电量可以达到满电量的90%;所述的电压采集模块, 监测电池电压时,当发现电池组中任何一组电池开路失效时,低于平均电压15mV的电池单 体,控制该失效电池通过能量转移电池均衡从电池组里其他大于平均电压差15mV的高电压 电池单体,获得最大补偿电流;当发现电池组中任何一组电池电压大于平均电压时,通过能 量转移放出部分电量给其他低于平均电压的单体;所述的充电机的充电模 式,采用步进电流的方法进行充电,从而避免充电机或充电桩启动瞬间大电流对电池的冲 击;电池组可以跨箱进行连 接,只需任意接4个以上的通道即可,不用考虑顺序;

操作步骤如下:

步骤1:启动系统;

步骤2:进入系统初始化模块,分别对寄存器解锁、I/0初始化模块、外设初始化模块、掉 电存储芯片初始化模块、串口初始化模块 、AD采样初始化模块、定时器初始化进行操作;

步骤3:读取上次保存电池信息,如电池类型,温度,已充电容量,放电容量,循环次数, 电池电压系数,可以查看历史充放电、电池均衡 记录并保存为文件;

步骤4:AD基准值获取模块:读取AD基准值获取模块上的采样数据,系统校正时录入;

步骤5:电池保护模块:监测每个电池单体的电池容量,以及电池单体上的温度;根据电 池温度信息,判断是否需要进行电池保护;

步骤6:根据电池组每个单体当前电压,如果某个单体电压过大,就进入步骤7 电池均 衡模块进行放电电池均衡处理;如果没有电压过大,则进入步骤8;

步骤7:电池均衡模块:通过数字电路控制,自动将高于平均电压的电池的容量分流到 低于平均电压的电池中;同时可以对某个电池单独进行充放电设置,电池组中的其他电池 不受影响,除了通过监测电池的当前情况自动进行电池均衡之外,还可以手动设置电池均 衡,电池均衡过程中,BMS电池管理系统实时监控当前所有电池的状态,并在屏幕显示模块 进行显示;

步骤8:当某个单体电压过低,则进入步骤7,进行充电的电池均衡处理;否则进入步骤 9;

步骤9:采用的SOC计算方法,是系统根 据检测到的电池组中每个测点的充放电的具体容量,计算电池组每个电池单体的剩余容量以及当前电池组总的 电池容量;

步骤10:用户根据步骤9中主动均衡电池管理系统监控到的实时电池状态情况,手动的 决定是否进行电池均衡,使电池组的每个电池容量趋向于一致;进行电池均衡则进入步骤 7,不进行电池均衡则进入步骤5;每个电池单体的当前容量均在屏幕显示模块实时进行显示。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1